Delta ja Wye trafo ühenduste juhend

 

 

 

 

 

Kolmefaasilised toitejaotussüsteemid toetuvad suurel määral kahele põhilisele trafoühendustüübile: Delta (Δ) ja Wye (Y). Need konfiguratsioonid määravad, kuidas pingeid ja voolusid edastatakse, kuidas saab koormusi ühendada ja kuidas süsteem reageerib riketele ja tasakaalustamatustele. ArusaamineDelta ja Wye ühendusedon oluline elektriinseneridele, rajatiste juhtidele ja tehnikutele, kes projekteerivad, käitavad või hooldavad elektrisüsteeme.

See juhend hõlmab iga ühendustüübi omadusi, eeliseid, piiranguid ja praktilisi rakendusi ning kõige levinumaid kombineeritud konfiguratsioone ja valikukriteeriume.

 

 

 

 

 

 

 

Neutraalne punkt pakub kahte erinevat pingetaset: liini-to-pinge (tavaliselt kõrgem) ja liini---nullpinge (madalam). Näiteks 480Y/277V wye-süsteem pakub kolmefaasiliste seadmete jaoks 480 V faaside vahel ja 277 V mis tahes faasist nullini ühefaasilise{10}}koormuse korral. Matemaatiline seos on väljendatud kujul, mis tähendab, et liini pinge on ligikaudu 1,732 korda suurem faasipingest.

Wye ühendused võimaldavad ka nullpunkti maandada, mis loob stabiilse pinge võrdlusaluse ja loob veavoolude jaoks madala-takistuse tagasitee. Sõltuvalt süsteeminõuetest võib neutraali olla kindlalt maandatud, maandada läbi takisti või jätta hõljuma. Kui aga null jäetakse maanduseta või katkeb, langeb tõrketaluvus oluliselt ja ootamatud pingekõikumised võivad seadmeid kahjustada.

 

 

Delta konfiguratsioonis võrdub liini pinge iga mähise faasipingega, samas kui liini vool jaotatakse nii, et iga faasimähis kannab umbes 58% () liinivoolust. Suletud ahelaga-konstruktsioon tagab tugeva vooluringluse ja suurepärase jõudluse suure koormuse korral. Isegi kui üks-faasiseade Delta pangas rikki läheb, võivad ülejäänud kaks jätkata kolme-faasi võimsuse tarnimist ligikaudu 58% algsest võimsusest-, mida sageli nimetatakse "avatud-deltaks".

Nullpunkti puudumine lihtsustab suure-võimsusega kolme-faasi edastamist, kuid seab piirangud: Delta ühendused ei saa anda ühefaasilisi-koormusi otse ilma lisaseadmeteta ja maandus nõuab erimeetodeid, kuna loomulikku neutraali pole olemas.

 

 

 

 

 

 

Funktsioon	Delta (Δ)	Wye (Y)
Seadistamine	Suletud kolmnurga silmus	Tähekujuline neutraalne keskosa
Juhtmed	3-juhtmeline süsteem (ainult faasid)	4-juhtmeline süsteem (+ null)
Pinge suhe
Neutraalne punkt	Pole saadaval	Saadaval (saab maandada)
Ühefaasiline{0}}võimsus	Ühefaasilisi{0}}koormusi ei saa otse anda	Topeltpinge ühe-faasi ja kolme-faasi jaoks
Harmooniline leevendamine	Püüab sisemiselt kinni kolmekordsed harmoonilised	Tundlikum (nõuab leevendamist)
Vea taluvus	Jätkake delta avamist- pärast ühe mähise rikkeid	Sõltub neutraalse maanduse konfiguratsioonist
Tüüpilised rakendused	Kõrgepinge{0}}ülekanne, rasked tööstusmootorid	Jaotussüsteemid, segakasutusega{0}}hooned, ärirajatised

 

Tabel näitab, et Delta eelistab tugevate kolmefaasiliste{0}}koormuste korral töökindlust ja tõhusust, samas kui Wye pakub mitmekülgsust ja turvalisemat maandust segakoormusega süsteemide jaoks.

 

 

 

 

 

 

Trafod saavad ühendada Delta ja Wye oma primaar- ja sekundaarmähisel neljal standardsel viisil. Esmalt on loetletud primaarmähise tüüp (H-pool, suurtähed), millele järgneb sekundaarmähise tüüp (X-pool, väiketähed).

 

 

 

 

 

 

 

Pöördesuhte arvutused erinevad olenevalt konfiguratsioonist:

Delta-Wye (Δ-Y):Astmelise-alla delta-wye trafo pöördesuhtega N (primaar-sekundaarpooli kohta) on sekundaarliini pinge. Vastupidiselt sisaldab arvutus ategur, mis tuleneb transformatsioonist Delta liini pingelt Wye liinile-nullpingeks-.

Wye-Delta (Y-Δ):Wye-deltatrafo puhul on sekundaarliini pinge seotud primaarfaasi pingega pöördesuhte järgi, kuid täiendavsuhted kehtivad olenevalt sellest, kas astute tagasi või astute üles.

Delta-Delta (Δ-Δ) ja Wye-Wye (Y-Y):Samade-ühenduskonfiguratsioonide korral järgib pinge teisendus lihtsat pöörete suhet:, liinipinged skaleeruvad otse.

 

 

 

 

 

 

Delta ja Wye vahel valimisel on maandus vaieldamatult kõige olulisem praktiline tegur.

Wye maandusvalikud:Kui Wye neutraalne on olemas, võib see olla üks:

• Tugevalt maandatud:Ühendatakse otse maandusega (enam levinud pingete puhul alla 600 V). See tagab madalaima impedantsi tõrke tagastustee.
• Maandatud takistus:Neutraalne, mis on maandusega ühendatud takisti kaudu, mis piirab maandusrike voolu etteantud väärtuseni, tavaliselt 5–400 amprit. See vähendab rikete ajal tekkivaid kahjustusi, pakkudes samas relee tundlikkust.
• Maandamata või reaktiivmaandus:Neutraal jääb maast eraldatuks või reaktori kaudu ühendatuks. Vähem levinud tänapäevastes elamu- või ärisüsteemides, kuid leidub mõnes tööstusrajatistes või suure-takistusega maandatud süsteemides.

Lülitusmodelleerimisel mõjutab Wye-ühenduse neutraali maandamise otsus otseselt potentsiaalsete trafode, liigpingepiirikute, pukside ja muude komponentide valikut. Maandatud Wye süsteemide puhul valitakse komponendid faasi-–-maanduspinge alusel. Maanduseta süsteemide puhul peavad komponendid olema määratud faasi-–-faasipingele.

Delta maandusprobleemid:Ilma neutraalpunktita ei saa Delta süsteeme maandada samal viisil kui Wye süsteeme. Selle asemel:

• Nurga maandus:Üks faasijuhe ühendatakse tahtlikult maandusega,{0}}see on kõige lihtsam meetod, kuid tekitab kahes teises faasis maapinna suhtes kõrge pinge.
• Kesk{0}}puudutatud maandus:Mõnes kolmnurga sekundaarvoolus saab ühe mähise keskpunkti kesk-puudutada ja maandada, et tagada piiratud ühe-faasiline võime, näiteks 240/120 V kolme-faasi nelja{5}}juhtme kolmnurgasüsteemides (tuntud ka kui "kõrge-jalg delta").
• Maandustrafod: A Siksak{0}}või Wye{0}}Delta-maandustrafo saab lisada, et luua olemasoleva maanduseta Delta-süsteemi maandamiseks tehisneutraal.

Kriitiline ohutusmärkus:Tugevalt maandatud Wye null tagab madala{0}}takistuse tee maandusrikete vooludele, võimaldades kaitselülititel ja kaitsmetel rikkeid kiiresti kõrvaldada. See on peamine põhjus, miks Wye sekundaarseid ettevõtteid eelistatakse ärihoonetes, tervishoiuasutustes ja muudes kohtades, kus rikete kõrvaldamine ja personali ohutus on esmatähtsad.

 

 

 

 

 

 

 

Oluline tehniline nüanss: Delta{0}}Wye ja Wye-Delta trafodes nihkuvad primaar- ja sekundaarpinged loomulikult 30 kraadi võrra. See faasinihe ei toimu mitte mähiste sees, vaid mähiste omavahelisel ühendamisel. Täpsemalt, liini -to-pinge Wye poolel on nihutatud 30 kraadi võrra, võrreldes liini -to- pingega Delta poolel.

Kella tähistus (vektorirühmad):Trafoühendused on sageli tähistatud kella tähistusega, et näidata faasinihet -näiteks "Dy11" tähendab Delta primaarseadet (D), Wye sekundaarset (y), mille faasinihe vastab kella 11 tunnile või 330 kraadi (vastab -30 kraadile). "Yd1" tähendab, et sekundaarne on primaarsest 30 kraadi võrra maha jäänud.

Miks faasinihe on oluline:30-kraadine faasinihe ei ole enamikus paigaldistes probleem, kuid see muutub kriitiliseks trafode paralleelstamisel. Kui paralleelselt ühendada kaks erineva vektorirühmaga trafot, võivad tekkida suured tsirkulatsioonivoolud. Trafode paralleelsel ühendamisel peab vektorrühm sobima või olema korralikult kompenseeritud. Näiteks Dy11 võib mõnikord olla paralleelne Yd1-ga, kui tehakse sobivad faasipöörde reguleerimised.

Faasi nihe puudubDelta{0}}Delta ja Wye-Wye ühendustes, mis lihtsustab paralleelsust.

 

 

 

 

 

Delta mähised mängivad harmooniliste moonutuste kontrollimisel olulist rolli. Kolmekordsed harmoonilised (kolmas, üheksas, viieteistkümnes jne) jäävad loomulikult lõksu ja ringlevad deltamähistes, mitte ei levi toiteliinile. See omadus muudab Delta-Delta-Wye konfiguratsioonid eriti tõhusaks, et vältida mittelineaarsetest koormustest tulenevate harmooniliste moonutuste mõju ülesvoolusüsteemidele.

Wye-Wye trafod on vastuvõtlikumad harmoonilise müra edastamisele allika ja koormuse vahel. Sel põhjusel, kui Wye-Wye ühendust on muudel põhjustel vaja, lisatakse mõnikord tertsiaarne Delta mähis, et anda kolmikharmoonikutele ringlemistee.

 

 

 

 

 

 

 

Konkreetse rakenduse jaoks optimaalse trafo konfiguratsiooni valimine hõlmab mitme teguri tasakaalustamist:

9.1 Koormuse tüüp ja mitmekesisus

Puhtalt kolme-faasilised koormused (suured mootorid, rasked tööstusseadmed, keevitajad) töötavad hästi iga konfiguratsiooniga, kuid Delta-Delta pakub tugevat tõrketaluvust ja võimalust pärast riket jätkata tööd avatud-deltaga. Segakoormustele, mis nõuavad nii kolme-- kui ka ühe-faasilist toidet, teenindab kõige paremini Delta-Wye konfiguratsioon, mis pakub maandatud neutraali ühe-faasilise jaotuse jaoks, eraldades samal ajal primaarvoolu sekundaarsest tasakaalustamatusest.

9.2 Maandusnõuded

Kui maandatud null on süsteemi kaitsmiseks ja rikete kõrvaldamiseks hädavajalik, on Wye sekundaarseade vajalik. Delta-Wye on loomulik valik jaotussüsteemidele, mis vajavad koormuse poolel stabiilset maandatud neutraali. Kui süsteem ei vaja neutraali ja võib töötada maanduseta või nurgamaandusega, võib Delta-Delta olla sobiv.

9.3 Harmooniline sisu

Märkimisväärse harmoonilist{0}}tootva koormusega süsteemid (muutuva sagedusega ajamid, lülitustoiteallikad, LED-valgustus,andmekeskusseadmed) saavad kasu deltamähise harmooniliste{0}}lõksuvõimest. Sellistel juhtudel on soovitatav Delta-Wye või Delta-Delta konfiguratsioon.

9.4 Suurte mootorite käivitamise nõuded

Suured mootorid, mis nõuavad alandatud-pingega käivitamist, võivad sobida Wye-kolmnurkse käivitussüsteemiga, kus mootor käivitatakse Wye-s, et piirata käivitusvoolu, ja seejärel lülitatakse tööle Delta.

9.5 Süsteemi pingetasemed ja samm-üles vs. samm-alla

Delta-Wye't kasutatakse tavaliselt järkjärguliste-rakenduste jaoks alates kesk-pinge jaotusest kuni madala-pinge kasutamiseni. Wye-Deltat kasutatakse sageli ka allakäiguks-, kuid valik nende vahel võib taanduda sellele, kas neutraalset on vaja primaarsel või sekundaarsel küljel.

9.6 Tulevane laiendatavus ja koondamine

Delta-Delta konfiguratsioonid võimaldavad avatud-delta varukoopiat-, kui üks trafo pangas peaks rikki minema, saavad ülejäänud kaks jätkata ligikaudu 58% kolme-faasi nimivõimsusest. See võib olla oluline kaalutlus kriitiliste rajatiste puhul.

 

 

 

 

 

 

Delta- ja Wye-ühendused täidavad kumbki erinevat rolli kolme-faasilises toitejaotuses ning nende kombineeritud Delta-Wye-konfiguratsioon on tööstusharu tööhobune ülekandepinge alandamiseks kasutatavale tasemele, kus on vaja stabiilset maandust ja segakoormust. Delta paistab silma seal, kus on ülitähtsad jõuline kolme-faasiline toiteallikas ja tõrketaluvus, suletud-ahela disain tagab suurepärase koormuse jagamise ja neutraalse voolu puudumine ei ole piiranguks. Wye paistab silma seal, kus on vaja mitmekülgsust, maandatud tööd ja segatud ühe-faasi ja kolme-faasilist koormust, pakkudes kahepingevõimalusi ja stabiilset neutraalset referentsi.

Nende kahe maailma kõige levinum kohtumispunkt on Delta-Wye trafo: Delta primaar isoleerib ülesvoolu süsteemid allavoolu tasakaalustamatuse ja harmooniliste eest, samas kui Wye sekundaarosa pakub maandatud ja stabiilset neutraali tegelike -koormuste jaoks, mis on harva ideaalselt tasakaalustatud. Iga konfiguratsiooni kasutamise aja ja põhjuste mõistmine võimaldab inseneridel optimeerida jõudlust, hallata tõhusalt erinevaid koormustüüpe ja kontrollida projektikulusid. Kahtluse korral on -segakasutusseadmete{5}toite vähendamiseks tavaliselt Delta-Wye, kuna see pakub parimat tasakaalu mitmekülgsuse, ohutuse ja jõudluse vahel.

 

 

 

 

 

Trafodega töötades järgige alati kõiki kehtivaid elektrikoode ja ohutusstandardeid. Ärge kunagi eeldage, et süsteem on pingevaba-ilma nõuetekohase testimiseta. Õige suurusega liigvoolukaitse ja maandus on ohutuks tööks hädavajalikud. Kui te pole trafo valiku või paigaldamise mis tahes aspektis kindel, konsulteerige litsentseeritud elektriinseneriga või kvalifitseeritud spetsialistiga.